Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения преударной скорости ударника пневмопробойников - устр-в для проходки скважин в грунте. Цель - повышение точности измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания. Стенд включает станину 1 и приспособление для крепления испытуемого пневмопробойника /ПП/. В передней части корпуса ПП на наковальне 5 расположен датчик для измерения конца движения ударника /У/ 6 по мерной базе. Датчик выполнен в виде электроизолированного металлического кольца 7 и электрических контактов, один из которых 8 закреплен на кольце 7, а другой 9 - на наковальне 5 испытуемого ПП. Измерительное приспособление выполнено в виде электрически соединенных между собой формователя импульсов и измерителя временных интервалов. Датчик для измерения начала движения У 6 по мерной базе выполнен в виде электроизолированного и подпружиненного штока 11, установленного в гильзе 12, в которой размещен стержень 14 с прикрепленным электрическим контактом 15. Для обеспечения возможности регулирования мерной базы между датчиками начала и конца движения У 6 установлена втулка 16. При движении вперед У 6 контактирует сначала со штоком 11, а затем с торцом наковальни 5, произведя по ней удар. Зная длину мерной базы и время между возникновением обоих сигналов, можно рассчитывать величину предударной скорости У 6. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1609893 А3 (19) .(И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:фь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ14

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4625095/25-03 (22) 26.12,88 (46) 30.11.90.Бкл. h - 44 (71) Институт горного дела

СО АН СССР (72) Б.B. Трубицын, Х.".Ткач, Б,В.Червов, Б.11.Терни, О.Л.Безродная, Б.Г.Бергановский и И.А.Надбаевский (53) 621.643.002,2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 617542, кл. Е 02 F 5/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11- 927913, кл. Е 02 F 5/18, 1980 ° (54) СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ1П1Я ПРЕДУДАРНОЙ СКОРОСТИ УДАРШ1КА ПНЕБ1!ОПРОБО11НИКА (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения предударной скорости ударника пневмопробойников — устр-в для проходки скважин в грунте. Цель— повышение точности измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания. Стенд включает станину и приспособление для крепления испытуемого пневиопробойника (m!). Б передней части корпуса ПП на IIGKQ вальне 5 расположен датчик для изме(51)5 Е 02 Е 5/18 E 21 С 3/24

2 рения конца движения ударника (У) 6 по мерной базе. Датчик выполнен в виде электроизолированного металлического кольца 7 и электрических KQHTBK тов, один из которых 8 закреплен на кольце 7, а другой 9 — на наковальне

5 испытуемого ПП. Измерительное приспособление выполнено в виде электрически соединенных между собой кориователя импульсов и измерителя временных интервалов. Датчик для измерения начала движения У 6 по мерной базе выполнен в виде электроизолированного и подпружиненного штока Il,óñòÿновленного в гильзе 12, L3 которой размещен стержень 14 с прикрепленным электрическим контактом 15. Для обеспечения возможности регулиров,Iния мерной базы между датчиками начала и конца движения У 6 установлена втулка 16. При движсшш вперед У 6 контактирует сначала со штоком l l, а затем — с торцом наковальни 5,произ— водя по ней удар. Зная длину мерно. 1 базы и время между возникновением обоих сигналов, можно рассчитать вели нину предударпой скорости У 6.

2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1609893

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для оп р едел ения пр едударной скорости ударника пневмопробойников — уст5 ройств для проходки скважин в грунте; ударных у зло в для з аби вани я в грунт различных ° конструктивных злемейтов.

Бель изобретения — повьппение точ- !и ности измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания.

На фиг.1 показан стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника, обший вид; на !5 фиг.2 — наковальня с датчиками; па фиг.3 — конструкция датчиков с регулируемой мерной базой.

Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника состоит из станины 1 и приспособления 2 для крепления испытуемого пневмопробойника 3.В передней части корпуса 4 пневмопробойника 3 смонтирована наковальня 5, на внешней поверх- 25 ности которой расположен датчик для измерения конца движения ударника 6 по мерной базе, выполненный в виде электроизолированного металлическо— го кольца 7 и электрических контактов, один из которых 8 закреплен на кольце 7, а другой 9 на наковальне

5 испытуемого пневмопробойника,Датчик для измерения конца движения ударника б может быть выполнен, например, в виде хомута, стянутого болтовым соединением (не показано), а соединение электрических контактов 8 и 9 может быть осуществлено сваркой.

Измерительное приспособление выполне- 4О но в виде электрически соединенных между собой формирователя импульсов (не показан) и измерителя 1О временных интервалов, который может быть выполнен в виде частотомера. Датчик 45 для измерения начала движения ударника 6 по мерной базе выполнен в виде электроизолированного и подпружи.ненного штока 11, установленного в гильзе 12, выполненной из токонепроводяшего материала. 1пток 1! выполнен с кольцевым буртом, который является ограничителем его осевого перемеше— ния при взаимодействии с ударником

6, и установлен с возможностью взаимодействия с пружиной 13. В гипьзе

12 размещен стержень 14, который закреплен в ней и к которому прикреплен электрический контакт 15. Электроизоляция штока 11 от наковальни 5 может быть осушествлена, например, установкой штока 11 с зазором относительно наковальни 5. Электрические контакты

8,9 и 15 электрически соединены проводниками с.формирователем импульсов.

Для обеспечения возможности регулирования мерной базы (фиг.3) между датчиками начала и конца движения ударника б установлена втулка 1б,которая закреплена на наковальне 5 посредством резьбы 17. 1 ежду торцами наковальни " и втулки 16 устанавливаются калиброванные по толшине кольцевые прокладки 18, Гильза 12 может быть закреплена прессовой посадкой (фиг.2) либо установлена свободно (фиг.3) до упора 19 и прижата к последнему гайкой 20. Датчик конца движения ударника 6 по мерной базе может быть закреплен и на втулке 16 (фиг.3), Стенд работает следующим образом.

Ударник 6 при движении вперед контактирует сначала со штоком 11, а затем — с торцомнаковальни 5, произведя по ней удар. В первом и во втором случаях формируется электрический сигнал (физическая их природа различ— на), Зная длину мерной базы и время между возникновением обоих сигналов, можно рассчитать величину предударной скорости ударника. Первый электрический сигнал образуется при контакте ударника 6 со штоком 11. При этом замыкается электрическая цепь: корпус

4 — ударник 6 — шток 11 — пружина

13 — стержень 14 — на формирователь электрического импульса.

Спустя некоторое время ударник 6 наносит удар по наковальне 5. Это приводит к направленному движению электронов в материале, т.е. образуется электрический ток, который замыкает электроцепь через электрические кон такты 8 и 9. Отметим, что в диэлектрике также возникает электрический импульс за счет поворота доменов, который достаточно большой и усилителем при экспериментах не пользуются.

Согласно Канеля и Дремина электрические эффекты обусловлены динамическим перераспределением объемных зарядов на фронте УВ либо образованием пар Френкеля, обладающих электрическим моментом, кото рые ориентируются в направлении движения УВ.

Укаэанные эффекты достигнуты воздействием взрыва, в то время, как зая1609893

40 вителем проведены эксперименты, подтвердившие тот же эффект при механическом ударе. При многократных ударах происходит наклеп торцовой поверхности штока 11, в результате чего из меняется мерная база 1.

Предложенный стенд позволяет регулировать мерную базу 1. Так, вывинчивая втулку 16, сдвигают шток. 11 до совпадения электрических импульсов от датчиков начала и конца движения ударника 6 по мерной базе 1. Это означает установку торца штока 11 заподлицо с торцом наковальни 5. Затеи .замеряют расстояние между торцами втулки 16 и наковальни 5 и устанавливают прокладки 18 ширина которых соответствует требуемому расстоянию, т.е. после того, как гильза 12 будет завернута до упора, торец штока 11 должен войти за задний торец наковальни 5. При этом предлагаемый стенд позволяет определять величину ,1, поэтому не обязательно каждый

1опыт проводить с одним значением величины 1. Важно знать эту величину ,при каждом опыте °

Формула изобретения

1. Стенд для определения предударной скорости ударника пневмопробойника, включающий станину с приспособлением для крепления испытуемого пневмопробойника, датчик для измерения начала движения ударника по мерной базе, выполненный в виде электроизолированного и подпружиненного штока для размещения в наковальне испытуемого пневмопробойпика, который установлен с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с ударником испытуемого пневмопробойпика, и

1О

15 !

О

ЗО

35 электрических контактов, датчик для измерения конца движения ударника по мерной базе и измерительное приспособление, о т л и ч а ю m и и с тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания,датчик для измерения конца движения ударника по мерной базе выполнен в виде электроизолированного металлического кольца для закрепления на наковальне испытуемого пневмопробо." ника и электрических кс (тактов, для закрепления одного из них соответственно на кольце, а другого — на наковальне испытуемого пневмопробой— ника, при этом измерительное приспособление вып-лнено в виде электрически соединенных между собой Формирователя импульсов и измерителя временных интервалов, причем электрические контакты датчиков для измерения начала и конца движения ударника по мерной базе электрически соединены с формирователем импульсов.

2. Стенд по и.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он имеет втулку, которая установлена с вазможностью осевого перемещения и фиксации в промежуточных положениях относительно наковальни испытуемого пневмопробойника, а датчик для измерения начала движения ударника по мерной базе закреплен на втулке, при этом втулка расположена между датчиками для измерения начала и конца движения ударника по мерной базе.

3. Стендпо п ° 2, о тли ч аюшийся тем, что он имеет кольцевые прокладки для размещения между втулкой и наковальней испытуемого пневмопробойника.

160а893

19 B

Фиг, 1

12 1f

Фм. 2

Составитель А. Толстов Редактор M.Kåëåìåø Техред Л.Олийнык Корректор С.Г!евкун

Подписное

Тираж 549

Заказ 3710

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101